气候变化

显然，辐射因子、大气成分、水圈状况等的变化必将引起气候的演变。在第四纪时期，由于太阳黄赤交角、地球绕日轨道的偏心率和春分点位置的变化，引起了地球上的气候变化，在过去的 150 万年内，地球至少经历了四次大的冰期。一般认为，地球的黄赤交角的变化的周期大约为 4.l 万年，如果考虑其它因子，则有 10 万和 40 万年的周期。

大气成分变化也将引起气候的变化，由于工业的发展，一般认为到 205O 年左右，大气中 CO2 的含量加倍，将吸收更多的地球长波辐射，相当于太阳总辐射增加，这样将引起增温。增温的结果使海面得到更多的热量，增大海面使大气的水气增加。水气的增加又增加了大气对长波辐射的吸收能力，又进一步引起增温。这样全球气温将升高约 2℃。不仅如此，增温还引起冰雪的融化，引起地面反射的增长，其结果是长波辐射的增加，最后导致全球约增温 4℃左右。这种现象称作“温室效应”。温室效应可能引起陆地蒸发的不平衡，导致全球较多地区演变为干旱环境，引起农作物产量的下降。图

2.1.11 是温室效应的发生机制示意，尽管人们普遍认为 CO2 的加倍引起全球性增温，但是各种数值模型模拟结果差异很大，可见气候过程是十分复杂的。

工业

发展

图 2.1.11 温室效应的机制

图 2.1.12 假设 CO2 倍增后模拟得出的水文、热量和土壤含水量的变化， 还有些学者认为，增温同时导致了降水与蒸发的增加，其总结果是令气候更湿润，有利于农业发展和粮食生产。

图 2.1.11 温室效应的机制

图 2.1.12 假设 CO2 倍增后，北纬 35—55°平均的环境变化（α）水文变化

（b）热量变化（据 Gates 等，1990）